Технологии применения - Технологии применения ЛКМ

Полиуретановые лакокрасочные материалы отличаются от остальных лакокрасочных материалов тем, что образование полимера – полиуретана происходит непосредственно в лакокрасочном покрытии; после нанесения на окрашиваемую поверхность смеси мономерных веществ и создания необходимых условий для полимеризации.
Полиуретаном называется полимер, содержащий в своём составе уретановые группы -NH-CO-O-. Как уже сказано выше, уретановая группа ( двухкомпонентных полиуретановых ЛКМ ) образуется при реакции полиизоцианатов с функциональными группами молекул полиола ( многоатомный спирт ). Самым основным исходным сырьём, для получения полиуретанов, являются простые и сложные олигоэфиры, а также полиизоцианатные мономеры: 2,4 – толуилендиизоцианат (ТДЦ), 1,6-гексаметилендиизоцианат, биуреты – продукты гидролиза диизоцианатов водой.
Из-за разнообразия полиолов и изоцианатов можно получать большое количество полиуретановых ЛКМ с необходимым набором свойств, применяемых для окрашивания различных изделий.

Изделия, окрашенные полиуретановыми лакокрасочными материалами, могут эксплуатироваться в условиях открытой промышленной атмосферы, в атмосфере, содержащей коррозионно-агрессивные агенты, в условиях умеренного, холодного, тропического и морского климата.
Полиуретановые лакокрасочные материалы обладают огромным набором полезных свойств, которые могут пригодиться при окрашивании практически любого изделия. Особенностью полиуретановых лакокрасочных материалов, является сочетание в лакокрасочной плёнке, высокой твёрдости и хорошей эластичности.
Покрытия, полученные из полиуретановых ЛКМ, отличаются высокими декоративными свойствами.
Полиуретановые лакокрасочные материалы, благодаря своей износостойкости, водостойкости, механической твёрдости, высокой эластичности, хорошей адгезии к различным поверхностям (чёрным и цветным металлам, различным породам дерева, пластику, кирпичу, бетонам и др.) находят широкое применение в различных отраслях. Полиуретановые лакокрасочные материалы образуют водостойкие, маслостойкие, бензостойкие, солестойкие и химстойкие покрытия, а также покрытия, обладающие стойкостью к различным моющим средствам.
Полиуретановые покрытия по металлу, устойчивы к деформационным нагрузкам, оказываемым на окрашенный металл. Очень часто, полиуретановые лакокрасочные материалы, выбираются для окрашивания металлоконструкций ответственного назначения.
Полиуретановые лакокрасочные материалы, применяемые для отделки древесины, благодаря своей износостойкости и прочности, обеспечивают защиту от внешних разрушающих воздействий, но при этом, плёнка полиуретанового ЛКМ, имеет высокую эластичность. Плёнка обладает способностью расширяться и сжиматься вместе с окрашенной деревянной поверхностью без нарушения своей целостности.
Полиуретановые лакокрасочные материалы, применяемые для окрашивания мебели, имеют более высокое значение массовой доли нелетучих веществ по сравнению, например, с нитратцеллюлозными лакокрасочными материалами, и при нанесении на поверхность, образуют более толстую плёнку по сравнению с «нитропокрытиями», что позволяет уменьшить количество наносимых слоёв ЛКМ.
В машиностроении, полиуретановые лакокрасочные материалы, наносятся как на металлические, так и на пластмассовые детали автомобиля.
Полиуретановые лакокрасочные материалы, являются достаточно дорогостоящими материалами, но при этом они обладают отличными эксплуатационными и декоративными свойствами, что компенсирует их высокую стоимость.
Полиуретановые лакокрасочные материалы выпускаются двух основных типов: двухкомпонентные и однокомпонентные, а также особая группа полиуретановых ЛКМ – уралкидные, уретанакрилатные, уретановые масла.

Ниже представлена классификация полиуретановых лакокрасочных материалов:

Двухкомпонентные полиуретановые лакокрасочные материалы представляют собой систему состоящую из раствора полиизоцианата ( компонент Б ) и раствора гидроксилсодержащего вещества ( полиола – компонент А), смешиваемых непосредственно перед применением. В раствор полиола могут вводиться пигменты, наполнители и различные целевые добавки с последующим диспергированием пигментной суспензии в бисерной мельнице.
Жизнеспособность таких материалов, после смешения компонентов, ограничена, и составляет обычно от 8 до 72 часов.
Образование полиуретанового полимера при использовании таких материалов, протекает по реакции:

Чаще всего покрытия, на основе двухкомпонентных полиуретановых лакокрасочных материалов, формируются при обычных температурах. Но существуют также и полиуретановые ЛКМ, температура отверждения которых составляет в пределах 75-95oС, такие ЛКМ используются при окрашивании пластиковых изделий.
В качестве компонента Б, для отверждения данного типа полиуретановых лакокрасочных материалов, используются растворы полиизоцианатов – алифатические и ароматические. Растворителя для полизоцианатов не должны содержать функциональные группы, способные вступать в реакцию с изоцианатными группами. Раствор полиизоцианата необходимо хранить в плотно закрытой таре, для избежания его контакта с влагой воздуха.
Покрытия, сформированные с помощью алифатических полиизоцианатов, отличаются хорошими физико-механическими свойствами, атмосферостойкостью, высокой износостойкостью, маслостойкостью.
Ароматические полизоцианаты, как правило, используют для уменьшения времени отверждения лакокрасочного покрытия.
Путём варьирования количества различных полиизоцианатов с растворами гидроксилсодержащих веществ можно добиться получения покрытий, обладающих самыми разнообразными свойствами.
Двухкомпонентные полиуретановые лакокрасочные материалы выпускаются как органоразбавляемые, так и водные.
Двухкомпонентные органоразбавляемые полиуретановые ЛКМ применяются для защиты от коррозии различных изделий и находят применение в нефтеперерабатывающей промышленности, машиностроение, строительстве, авиастроении. Используются для окрашивания наружных и внутренних поверхностей цистерн для хранения воды, нефти, газохранилищ и нефтехранилищ, магистральных трубопроводов, в судостроении, дорожной техники, автомобильного и железнодорожного транспорта, мостов, гидросооружений, эстакад и др.
Двухкомпонентные органоразбавляемые полиуретановые лакокрасочные материалы хорошо сочетаются в комплексном покрытии с эпоксидными лакокрасочными материалами, а также и с другими антикоррозионными ЛКМ.
К недостаткам этой группы лакокрасочных материалов можно отнести несоответствие современным экологическим нормам и пожарным нормам, приу проведении окрасочных работ.
Водные полиуретановые лакокрасочные материалы являются экологичными материалами. Эти материалы использую для окрашивания древесины, пластика и др. Постепенно растут объёмы потребления антикоррозионных полиуретановых лакокрасочных материалов на водной основе.